Tom Jackson, Alles ist Chemie!
„Jedes Element hat seine Geschichte, wann und wo es entdeckt wurde, was es kann und wie wir es nutzen. Begeben wir uns auf eine faszinierende Reise durch das Periodensystem und besuchen wir jedes einzelne seiner Elemente.“ (7)
Alles in der Natur besteht aus Elementen, den wir in den unterschiedlichsten Formen und Aggregatszuständen begegnen, seien sie fest, flüssig oder gasförmig. Jedes der insgesamt 118 bekannten Elemente hat seine einzigartigen Eigenschaften, Bedeutung und Geschichte. Mit Hilfe des Periodensystems lassen sich die wichtigsten Informationen und Gemeinsamkeiten dieser Elemente herauslesen.
Der Aufbau der Kapitel orientiert sich nach den jeweiligen Gruppen von Elementen, die sich aus ähnlichen Eigenschaften aufgrund ihres Atomaufbaus ergeben, wobei zu Beginn eine kurze Einführung in die Bausteine der Elemente, in die Geschichte der chemischen Entdeckungen und in den Aufbau der Atome geboten wird. Zudem wird das Periodensystem vorgestellt und erklärt, was chemische Reaktionen sind und wie sie vor sich gehen.
Das erste Element, das zur Sprache kommt und das sich keiner der folgenden Gruppen zuordnen lässt, ist Wasserstoff. Dieses Element ist das häufigste Element im Universum und zeichnet sich vor allem durch seinen einfachen Aufbau aus: es besteht aus einem Proton und einem Elektron.
Eine weit umfangreichere Gruppe bilden die „Alkalimetalle“, die wie der Wasserstoff in der ersten Reihe im Periodensystem stehen und zu den größten Atomen gehören. Ihnen gemeinsam ist die Eigenschaft, wie sie auf Wasser reagieren, und dass sie jeweils nur ein Elektron auf der äußersten Schale aufweisen. Eine Folge davon ist ihre große Reaktionsfreudigkeit mit anderen Elementen. Die bekanntesten Alkalimetalle sind Lithium, Natrium und Kalium.
Die Gruppe der „Erdalkalimetalle“ besteht aus einer Reihe von reaktionsfreudigen Metallen, mit jeweils zwei Elektronen in der Außenschale, die in der Erdkruste in Form von Verbindungen in Mineralien entdeckt werden konnten. Ihr Name rührt von dem Umstand, dass die meisten dieser Minerale früher als „Erden“ bezeichnet worden sind und sie alkalisch reagieren. Zu den bekanntesten Elementen in dieser Gruppe gehören Magnesium und Calcium.
Die „Übergangsmetalle“ bilden die größte Gruppe im Periodensystem und sind mit Ausnahme vom flüssigen Quecksilber meist hart und sehr dicht. Außerdem leiten sie Elektrizität und Wärme gut und lassen sich meist leicht formen. Die wichtigsten Elemente dieser Umfangreichen Gruppe sind Eisen, Nickel, Kupfer Zink, Silber und Gold.
Die Gruppe der „Lanthanoide“, oft auch „Seltenerdmetalle“ genannt, wird nach ihrem ersten Element Lanthal bezeichnet. Sie kommen in zahlreichen komplexen Mineralarten in der Erdkruste vor. Bei den Lanthanoiden handelt es sich um sehr dichte, glänzende Metalle, die den Strom nur sehr schwach leiten. Die Gruppe der „Actinoide“ fasst metallische Elemente zusammen, unter denen Actinium das Erste ist. Alle Mitglieder dieser reaktionsfreudigen Gruppe sind radioaktiv und die meisten von ihnen werden künstlich im Laboratorium hergestellt. Die beiden bekanntesten Elemente dieser Gruppe sind Uran und Plutonium.
Das Sachbuch überzeugt durch einen klar strukturierten Aufbau und seine professionelle Darstellung. Das eindrucksvolle Bildmaterial macht komplexe Informationen leicht verständlich. Bild: Dorling Kindersley
Die „Bor-Gruppe“ verbindet, dass ihre Elemente je drei Elektronen auf der äußersten Schale aufweisen. Während Bor jedoch zu den härtesten Elementen zählt, sind die anderen Elemente relativ weich, wie z.B. Aluminium, das häufigste Metall in den Gesteinen der Erdkruste.
Die „Kohlenstoff-Gruppe“ besitzt jeweils vier Elektronen in der Außenschale, wobei sich die Gruppe aus eine Nichtmetall, zwei Halbmetallen und drei Metallen zusammensetzt. Zu den Mitgliedern der Gruppen gehören wichtige Elemente wie Kohlenstoff, Silizium, Zinn und Blei. Ähnlich breit gefächert sind die Eigenschaften der „Stickstoff-Gruppe“ unter denen sich Nichtmetalle, Halbmetalle und Schwermetalle finden.
In der „Sauerstoff-Gruppe“ finden sich Nichtmetalle und Halbmetalle, die alle sechs Elektronen in der äußersten Schale aufweisen, was für ihre hohe Reaktionsfreudigkeit verantwortlich ist. Die wichtigsten Elemente dieser Gruppe sind Sauerstoff und Schwefel.
Eine der reaktionsfreudigsten Elemente bildet die Gruppe der „Halogene“, was „Salzbildner“ bedeutet. Alle Elemente dieser Gruppe weisen sieben Elektronen auf der äußeren Schale auf, was ihre äußerst hohe Reaktivität erklärt. Ihre bekanntesten Elemente sind Fluor, Chlor und Iod.
Die letzte Gruppe im Periodensystem sind die sogenannten „Edelgase“, die nicht mit anderen Elementen reagieren und immer gasförmig sind. Außer dem Element Helium, mit nur zwei Elektronen, haben alle anderen Elemente acht Elektronen in der äußeren Schale. Weitere bekannte Mitglieder dieser Gruppe sind Neon, Argon, Krypton und Xenon.
Wohl selten werden in einem Sachbuch die chemischen Elemente so detailliert und verständlich vorgestellt wie in Tom Jacksons „Alles ist Chemie“. Dabei werden die bekannten chemischen Gruppen zusammengefasst und ihre gemeinsamen Eigenschaften klar hervorgehoben. Im Mittelpunkt stehen die Elemente, ihr chemischer Aufbau, ihre Eigenschaften, ihr Vorkommen und ihre Verwendung. Nicht behandelt werden chemische Verbindungen sowie die Themenbereiche organische und anorganische Chemie.
Das überaus informative Sachbuch zeichnet sich durch einen klar strukturierten Aufbau und seine klare und verständliche Beschreibung und Darstellung aller chemischer Elemente aus. Das herausragende Bildmaterial zu den Elementen und ihren Verwendungen machen die eingängigen Informationen besonders anschaulich. Obendrauf gibt es noch das Periodensystem als großes Poster. Ein überaus empfehlenswertes Sachbuch für Kinder, Jugendliche und Erwachsene.
Tom Jackson, Alles ist Chemie! Die chemischen Elemente und wie wir sie nutzen, mit zahlr. Abb. und Periodensystem als Poster, übers. v. Gerd Hintermaier-Erhard [Orig. Titel: The Periodic Table Book], ab 10 Jahren
München: Dorling Kindersley Verlag 2017, 208 Seiten, 17,50 €, ISBN 978-3-8310-3339-3
Weiterführende Links:
Dorling Kindersley Verlag: Tom Jackson, Alles ist Chemie!
Homepage: Tom Jackson (engl.)
Andreas Markt-Huter, 10-10-2017